به گزارش روز پنجشنبه گروه اخبار علمي ايرنا از پايگاه خبري ساينس ديلي، در حال حاضر ژنراتورهاي ترموالكتريكي بسيار كمياب هستند و براي اهداف خاصي مانند ماموريت‌هاي فضايي كاربرد دارند. تاكنون تبديل گرما به توان الكتريكي گران‌تر از توليد الكتريسيته با استفاده از روش‌هاي متداول بوده است.
اكنون محققان دانشگاه تگزاس در حال توسعه يك راهكار جديد به منظور جذب گرماي تلف شده با استفاده از حركات مكانيك كوانتومي الكترون‌ها در مواد داراي قطبش اسپيني هستند.
به اعتقاد محققان اكسيدهاي كبالت كه در صنايع سراميك و تصفيه آب كاربرد دارند، گزينه مناسبي براي جذب موثر گرماي تلف شده و تبديل آن به الكتريسيته هستند، زيرا قابليت منحصربه فردي در پذيرش كاتيون‌هاي فلزي دارند. اين قابليت امكان اكسيد شدن آن‌ها را در تركيب با نيكل، مس، منگنز يا روي فراهم مي‌كند. اين فلزات داراي خواص مغناطيسي هستند كه تفكيك الكترون‌هاي داراي اسپين بالا و پايين را تسهيل كرده و فرآيند تبديل گرما به الكتريسيته را بهبود مي‌بخشند.
در اين تحقيقات سلول‌هاي واحد 56 اتمي با سه ساختار متفاوت از اكسيد كبالت با جايگزيني كاتيون‌هاي نيكل و روي بهينه‌سازي شدند تا بالاترين كارآيي ترموالكتريكي را به دست آورند. براي اين منظور محققان از يك بسته نرم‌افزاري موسوم به Quantum ESPRESSO بهره گرفتند تا بتوانند خصوصيات فيزيكي هريك از ساختارها را محاسبه كنند.
سپس اين خصوصيات براي محاسبه فرآيند انتقال بار الكتريكي و اسپين مورد استفاده قرا مي‌گيرند تا مشخص شود هريك از ساختارهاي مورد بررسي اكسيد كبالت تا چه ميزان قادر است گرما را به الكتريسيته تبديل كند.
علمي**9259**2022
تهران– ايرنا- محققان دانشگاهي تلاش مي كنند با استفاده از سوپركامپيوترها مواد جديدي را به منظور توليد انرژي «ترموالكتريك» توسعه دهند.
